飞行器的设计当中,大自然的许多生物都为人们提供了现成的学习教材,如在形态方面,简约、优美的生物造型为飞行器设计提供了多向的选择。在功能方面,多样、复杂的生物结构体为其提供了技术上的科学依据。仿生学是未来飞行器设计的趋势,可以解决很多实际问题。基于飞行器在飞行中高效节能的需求和蒲公英种子高效的飞行模式,本文通过研究蒲公英种子的飞行特性,设计有同样飞行特性的仿蒲公英飞行器。首先,从理论研究、仿真研究和实验研究三个方面综合论述了国内外对蒲公英种子飞行特性的研究工作和研究进展,分析对蒲公英种子飞行特性研究的发展与现状。其次,通过对蒲公英种子散布机制、生物特性以及影响蒲公英种子飞行的主要因素的研究,建立蒲公英种子的简化模型,根据流体力学相关理论,对蒲公英种子进行力学分析。得出对蒲公英飞行产生影响的生物特征,为后续仿蒲公英飞行器的设计提供理论支撑。然后,根据蒲公英种子的简化模型,建立蒲公英种子不同的几何模型。蒲公英种子气动特性的数值仿真结果与文献实验结果的对比分析验证了仿真的准确性。通过对不同冠毛数量、冠毛形状、中心圆盘大小和孔隙率圆盘的蒲公英种子模型进行数值分析,研究了蒲公英种子不同的结构对蒲公英种子飞行特性的影响,确定了蒲公英种子模型结构的最优尺寸。根据数值分析的结果,通过正交试验明确了影响蒲公英种子飞行的主要因素和次要因素。接着,依据对蒲公英种子飞行特性的研究,设计出飞行特性不同的仿蒲公英飞行器。结合对不同仿蒲公英飞行器进行阻力系数和涡旋的研究,进行了仿蒲公英飞行器的气动外形优化设计。最后,搭建试验平台,对仿蒲公英飞行器进行抛投试验。根据试验测试数据,分析仿蒲公英飞行器的降落轨迹和降落姿态,计算仿蒲公英飞行器的降落速度和阻力系数。试验结果与仿真结果具有一定的一致性,同时验证了所设计的仿蒲公英飞行器的飞行特性。